INTRODUCERE IN DESENUL TEHNIC

  INTRODUCERE IN DESENUL TEHNIC

cest capitol se ocupa de caile si metodele de descriere a formei si marimii obiectelor tridimensionale. Capitolele precedente au fost pregatitoare pentru prezentarea graficii ingineresti ca limbaj. Pentru a proiecta si apoi a comunica fiecare detaliu catre sectoarele de productie, trebuie realizata o descriere completa a fiecarui aspect privind forma si marimea fiecarei componente a unei masini sau instalatii. Putand realiza acest lucru, desenul tehnic reprezinta metoda fundamentala de comunicare.

Forma poate fi descrisa prin proiectii, adica prin procesul de realizare a unei imagini cu ajutorul razelor de lumina, trimise intr-o directie definita, de la un obiect la un plan de proiectie. Cand razele de lumina sau directia de privire este perpendiculara pe plan, se obtine o proiectie ortogonala. Simplist, proiectia ortogonala sau vederea poate fi definita ca fiind orice proiectie obtinuta coborand perpendiculare pe planul de proiectie.

SISTEME DE PROIECTIE

n sistem de proiectie este compus din patru elemente:

observatorul (ochiul observatorului);

razele de lumina sau directia de privire;

obiectul de proiectat;

planul de proiectie.

In concordanta cu asezarea spatiala a celor patru elemente, se disting doua sisteme de proiectie:

sistemul european;

sistemul american.

Daca sistemul de proiectie este unul paralel-ortogonal, razele de lumina sunt infinite, paralele intre ele si perpendiculare pe planul de proiectie.

1.1 Sistemul european de proiectie. Este sistemul care aseaza obiectul intre observator si planul de proiectie.

Fig. 1

1.2 Sistemul american de proiectie. Este sistemul care aseaza planul de proiectie intre observator si obiect. Planul de proiectie este transparent (de sticla) si imaginea obiectului se vede prin plan.

Fig. 2

DISPUNEREA PROIECTIILOR - CELE SASE PROIECTII ALE UNUI OBIECT

n capitolul 4, prin extinderea triplei proiectii ortogonale a unui punct la un obiect, se pot vedea cum arata cele trei proiectii sau vederi ale unui obiect (fig. 4.40 si 4.41). Acest mod de reprezentare (epura obiectului), ofera informatii corecte despre forma tridimensionala a obiectului. Liniile perpendiculare folosite pentru proiectarea obiectului se numesc proiectante sau linii de ordine.

	[V]

Uneori, cand obiectul este mai complicat, cu forme si aspecte complexe, trei proiectii nu sunt suficiente pentru a defini total forma si dimensiunile obiectului. In astfel de situatii, cele trei plane de proiectie cunoscute sunt completate de altele trei, [N], [F] si [P], paralele fiecare cu cate unul dintre primele trei (fig. 3). Obiectul va fi inchis in acest fel intre sase plane de proiectie, fiecare perpendicular pe cele patru plane adiacente (vecine). Rezulta in acest fel o cutie paralelipipedica sau un cub, iar obiectul este proiectat pe cele sase fete, din fata, de sus, din stanga, din dreapta, din spate si de jos. Noile proiectii sau vederi sunt simetrice celorlalte, dar unele muchi pot fi acoperite (deci trasate cu linie intrerupta, sau din contra, cele acoperite in primele trei proiectii pot fi acum vizibile. Cubul proiectiilor (paralelipipedul) trebuie desfasurat pentru a obtine cele sase proiectii. In sistemul european, desfacerea paralelipipedului se face in lungul intersectiei dintre planele [F] si [P], [N] si [P], [N] si [F], [N] si [L], [H] si [P], [H] si [F], [H] si [L], apoi, toate fetele sunt aduse in planul vertical, care este considerat principalul plan de proiectie.

Proiectia verticala se afla in planul vertical, iar celelalte, sunt rotite si aduse in pozitia aratata in fig. 4. Proiectia din planul vertical se numeste vedere din fata, proiectie principala, sau proiectie verticala; cea din planul orizontal, vedere de sus, sau proiectie orizontala; iar cea din planul lateral, vedere din stanga. Inversand directiile de proiectare, in opozitie cu vederea din stanga se obtine vederea din dreapta, vederea de jos in opozitie cu cea de sus si vederea din spate, in opozitie cu cea din fata.

In sistemul american de proiectie (fig. 5), "cubul proiectiilor" este transparent (de sticla) si este taiat in lungul intersectiei dintre planele [V] si [P], [H] si [P], [H] si [V], [H] si [L], [N] si [P], [N] si [V], [N] si [L]. Vederea din planul vertical se pastreaza ca pozitie, iar celelalte se aliniaza fata de ea si rotesc ca in fig. 6.

	Fig. 5.6

In activitatea reala de proiectare, sunt rare ocaziile cand toate cele sase proiectii sunt necesare. Fiecare dintre cele sase vederi evidentiaza doua din cele trei dimensiuni: lungime (x), inaltime (z) si latime (adancime) (y).

3 ORIENTAREA OBIECTELOR

rice obiect poate fi asezat in mai multe pozitii, in vederea reprezentarii. Alegerea pozitiei de reprezentare se face astfel incat majoritatea fetelor sale sa fie perpendiculare pe directia proiectantelor (directiilor de privire) si paralele cu planele de proiectie, ca in fig. 7. Orice alta pozitie a obiectului, cu fetele inclinate fata de planele de proiectie, va complica desenul, deformand fetele obiectului si facand dificila realizarea proiectiilor si citirea lor. Pentru a defini complet un obiect, desenul trebuie sa contina diferite linii reprezentand conturul aparent al proiectiilor, muchii, intersectii de suprafete. In fiecare proiectie pot exista unele parti ale obiectului pe care observatorul sa nu le poata vedea, fiind acoperite (fig. 3, 4, 5, 6). Aceste parti invizibile in vederea respectiva se evidentiaza prin folosirea liniei intrerupte si nu "linie punctata", cum uneori, unii o numesc.

4 APLICATII

1.a-b Reprezentati atat in sistemul european cat si in cel american obiectul din imagine

a). b).

ANALIZA SUPRAFETELOR DIN COMPONENTA UNUI OBIECT

rice obiect este alcatuit spatial, prin alaturarea mai multor tipuri de suprafete, nu numai plane. Domeniul ingineriei mecanice, in special, foloseste frecvent suprafete curbe. Din punct de vedere geometric, arborii, suruburile, conductele, sunt cilindri, conuri, sau portiuni ale lor.

1 Clasificarea suprafetelor. Orice suprafata poate fi generata de o "linie" de un anumit tip, numita generatoare, care se misca dupa o anumita lege de miscare, in lungul unei alte "linii", directoare. Din punct de vedere al generatoarei, suprafetele se impart in doua tipuri:

suprafete riglate - acele suprafete care sunt generate de o linie dreapta (liniile drepte fiind elemente geometrice infinite, aceste suprafete sunt la randul lor infinite):

plane - sunt generate prin miscarea unei linii drepte sprijinita pe doua drepte concurente sau paralele;

suprafete poliedrale - generatoarea linie dreapta se misca in lungul unei directoare poligonale, fiind paralela cu ea insasi (suprafata prismatica), sau avand un punt fix, punct director (suprafata piramidala);

suprafete cilindro-conice - generatoarea linie dreapta se misca in lungul unei directoare curbe, fiind paralela cu ea insasi (suprafata cilindrica), sau avand un punt fix, punct director (suprafata conica);

suprafete strambe - doua pozitii consecutive ale generatoarei nu sunt nici paralele, nici concurente, sunt drepte disjunte (suprafata elicoidala a filetelor, suprafata unei aripi de avion).

suprafete neriglate - sunt generate de o generatoare linie curba (cele mai uzuale sunt suprafetele de revolutie, obtinute prin rotirea unei curbe in jurul unei axe, deci directoarea este cerc:

sfera (fig. 10 a);

elipsoid (fig. 10 b);

paraboloid (fig. 10 c);

hiperboloid (fig. 10 d);

tor (fig. 10 e).

O parte dintr-o suprafata riglata, cuprinsa intre doua plane paralele (baza inferioara si cea superioara), un plan (baza) si un punct director (varf), sau o suprafata de rotatie, se numeste corp geometric.

Suprafetele poliedrale si cele cilindro-conice, sunt generate de o generatoare linie dreapta, care se misca paralel cu ea insasi, intrsectand o directoare poligon sau curba, necoplanare cu generatoarea (prisma, cilindru - fig. 9 a, b), sau pozitiile consecutive ale generatoarei sunt concurente in punctul director, ramanand in contact cu o directoare poligon sau curba, necoplanare cu punctul director (piramida, con - fig. 9 c, d).

					directoare curba

a). b). c). d).

Fig. 9

Suprafetele strambe se numesc in acest fel, deoarece nici o linie dreapta nu poate fi trasata pe o astfel de suprafata (numita si complet curba). Atat generatoarea cat si directoarea unei astfel de suprafete sunt curbe, din categoria curbelor geometrice cunoscute (cerc, elipsa, parabola, hiperbola), sau o curba generala, de forma constanta sau variabila. Din aceasta cauza, varietatea de suprafete strambe este nelimitata. Structurile ingineresti si organele de masini folosesc sau uneori sunt astfel de suprafete complet curbe. Exemple de astfel de suprafete sunt suprafata elicei de avion, caroseria automobilelor, carena vapoarelor si multe altele.

a). b).

d). e). f).

Fig. 10

2 Intersectia dintre o suprafata si un plan. Cand o suprafata se intersecteaza sau este "taiata" cu un plan, va rezulta ca sectiune o figura geometrica plana, coplanara cu planul de sectiune. Sectiunea se evidentiaza prin hasuri, linii subtiri, de cele mai multe ori paralele si echidistante, inclinate la 45^o (fig. 11, 12). Particularizand la suprafetele riglate si la cele de revolutie, aspectul sectiunilor plane (rezultate din intersectia unei suprafete cu un plan), depinde de pozitia relativa a celor doua elemente intersectate. Se disting astfel doua tipuri de sectiuni:

sectiuni transversale, cand toate generatoarele sunt taiate de planul de sectiune;

sectiuni longitudinale, cand planul de sectiune contine doua generatoare.

In cazul suprafetelor riglate, sectiunile transversale pot fi realizate cu plane paralele sau inclinate fata de planul bazei corpului geometric vizat. Cand planul de sectiune este paralel cu baza (fig. 11), sectiunea va fi o figura plana identica (fig. 11 - a, b), sau asemenea (fig. 11 - c, d), cu directoarea (si cu baza).

Cand planul de sectiune este inclinat fata de planul bazei, sectiunea va fi o figura geometrica de tipul directoarei, deformata.

a). b). c). d).

Fig. 11

Sectiunea longitudinala a unei suprafete riglate este un paralelogram (la prisma si cilindru), sau un triunghi (la piramida si con). Daca sectiunea longitudinala contine axa de simetrie a unei suprafete riglate, sectiunea rezultata se numeste axiala (fig. 12 - b, d).

a). b). c). d).

Fig. 12

Sectiunea in sfera, indiferent de pozitia planului de sectiune, este cerc (fig. 13). Cercurile-sectiuni sunt mai mari sau mai mici, dupa cum planul de sectiune este mai apropiat de centrul sferei, sectiunea maxima continand acest centru. Sectiunea maxima, realizata cu un plan paralel cu planul orizontal, va taia sfera dupa cercul ecuator, iar cea facuta cu un plan paralel cu planul vertical, o va taia dupa cercul meridian.

Fig. 13